高中生物第二册 第5章 第1节 基因突变和基因重组
2020学年新教材高中生物 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组教学案 新人教版必修第二册
- 1 - 第1节 基因突变和基因重组
学
习 目 标 核
心 素 养
1.结合实例，分析基因突变的原因。(重、难点)
2.概述基因突变的概念、类型、特点和意义。(重点)
3.概述细胞癌变的原因和癌细胞的主要特征。
4.解释基因重组的实质、类型和意义。(难点) 1.阐明基因突变导致遗传物质的改变，可能引起生物性状的改变。
2.结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型。
3.举例说明基因突变和基因重组在育种，人类遗传等方面的应用。
一、基因突变
1．基因突变的实例和概念
(1)镰刀型细胞贫血症的病因
①图解：
③结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。
(3)基因突变的遗传特点
①发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。
②发生在体细胞中，一般不能遗传，但可以通过无性繁殖遗传。
2．细胞的癌变 - 2 - (1)原因：存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。其中：
①原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这种基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过高，可能引起细胞癌变。
②抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这种基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，可能引起细胞癌变。
(2)癌细胞的特征
3．基因突变的原因[连线]
(1)诱发产生
(2)自发产生：由于DNA复制偶尔发生差错等原因自发产生。
4．基因突变的意义
(1)产生新基因的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)为生物的进化提供丰富的原材料。
二、基因重组
1．概念
在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，称为基因重组。
2．类型
类型 图示 发生的时期 发生的范围
自由
组合型 减数分
裂Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因
交叉
互换型 减数分
裂Ⅰ前期 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换
3．意义
(1)生物变异的来源之一；
必修二第 五章第1节《基因突变和基因重组》教案
第五章第1节基因突变和基因重组
一、教材分析
《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第5章第1节的教学内容，主要学习基因突变的概念、特点和原因，基因突变和基因重组的意义。
二、教学目标
（一）知识方面
1.举例说明基因突变的概念、原因、特点；
2.举例说出基因重组；
3.说出基因突变和基因重组的意义。
（二）能力方面
1.学会数据处理，类比推理等科学方法；
2.培养学生自学能力，发散思维及综合能力。
（三）情感态度价值方面
1.在基因突变的学习中懂得生物界在丰富多彩的本质，从而进行辩证唯物主义的思想教育；
2.在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式。
3．引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。
三、教学重点难点
重点：1．基因突变的概念及特点。2．基因突变的原因。
难点： 基因突变和基因重组的意义。
四、学情分析
生物的变异现象对于学生而言并不陌生，通过初中生物课的学习学生已经初步认识到生物的变异首先与遗传物质有关，其次与环境有关本节在此基础上进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引起生物的变异的。
五、教学方法
1．学案导学：见后面的学案。
2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习本节问题探讨及基因突变的实例。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
引言：前面我们对遗传问题进行了学习,知道了主要的遗传物质是DNA，控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因，以及遗传的二个基本定律和伴性遗传。
2020学年新教材高中生物第二章基因和染色体的关系第1节第2课时受精作用教案人教版必修二
第2课时 受精作用
课程标准要求
核心素养对接 学业质量水平
说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 1.科学思维——通过建立减数分裂过程中染色体变化的模型，理解交换和非同源染色体的自由组合导致了配子染色体组成的多样性，并联系受精作用，由此理解有性生殖后代染色体组成多样性的原因。 水平二
2.生命观念——理解减数分裂和受精作用在维持有性生殖后代遗传的稳定性中的作用。 水平一
3.科学探究——通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，掌握实验技能，达到对减数分裂的感性认识。 水平二
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
———————————————自主梳理———————————————
1.目的要求
识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目。
2.方法步骤
[典例1] (2019·广州实验中学期中)某雄性动物体细胞染色体数目为2N＝20，对其某组织的切片用显微镜进行观察发现，有的细胞染色体数目是40，有的细胞染色体数目是20，有的细胞的染色体数目是10。那么该组织切片最可能取自( )
A.卵巢 B.睾丸
C.肝脏 D.大脑 解析 根据题意，对其某组织的切片用显微镜进行观察发现，有的细胞染色体数目是40，有的细胞染色体数目是20，有的细胞的染色体数目是10，说明该器官中的细胞有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂，故该组织切片一定来自动物的性腺，该动物为雄性，所以该组织切片取自睾丸，综上所述，B正确。
答案 B
[对点练1] (2019·成都期中)下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是( )
A.用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，更容易观察到减数分裂现象
C.能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂
解析 用洋葱根尖制成装片，不能观察同源染色体联会现象，因为洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂，而同源染色体联会现象发生在减数分裂过程中，A错误；由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞，所以用雄蕊观察减数分裂更好，B正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，所以能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂，D正确。
2019_2020学年高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组学案新人教版必修2
第1节 基因突变和基因重组
1．结合实例，分析基因突变的原因。(重、难点) 2.概述基因突变的概念、类型和特点。(重点)
3．解释基因重组的实质和类型。(难点)
知识点一 基因突变[学生用书P59]
阅读教材P80～P82
1．实例：镰刀型细胞贫血症。
(1)发病机理
(2)原因分析
①直接原因：谷氨酸――→替换为缬氨酸。
②根本原因：基因中碱基对=====TA ――→替换为 =====AT。
2．概念
(1)
(2)结果：基因结构的改变。
3．对生物的影响
(1)若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。
4．原因
(1)外因：物理因素、化学因素和生物因素。
(2)内因：DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。 5．特点
(1)普遍性：一切生物都可以发生。
(2)随机性：生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。
(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。
(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
(5)多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害。
6．意义
1．分析基因突变的发生机制
2．基因突变对蛋白质的影响
3．基因突变不一定导致生物性状改变的原因
(1)突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。
(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
(3)基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，则不会导致性状的改变。
1．下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致第1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )
A．①处插入碱基对G—C
B．②处碱基对A—T替换为G—C
C．③处缺失碱基对A—T
D．④处碱基对G —C替换为A—T
解析：选B。由题干分析得知，WNK4基因对应的正常蛋白质中赖氨酸的密码子为AAG，基因突变后仅仅导致了相应蛋白质中第1 169位氨基酸由赖氨酸变成了谷氨酸，即氨基酸的种类发生了改变，而其他氨基酸的种类和数目没有发生变化，因而只可能是WNK4基因中碱基对类型发生了替换，而非缺失或增添。经分析，该基因发生的突变是②处碱基对A—T替换为G—C。
高中生物人教版 必修二随堂练习：第5章5.1基因突变和基因重组
-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------
金戈铁骑
5.1基因突变和基因重组
1、某二倍体的基因A可编码一条含63个氨基酸的肽链，在紫外线照射下该基因内部插入了三个连续的碱基对，突变成基因a。以下说法错误的是( )
A.A基因至少由384个脱氧核苷酸组成
B.A基因突变成a后，不一定会改变生物的性状
C.突变基因的热稳定性升高
D.突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同
2、人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是( )
A.基因突变 B.染色体结构变异
C.基因重组 D.染色体数目变异
3、某植物幼苗中与叶绿素合成有关的基因缺失了一个碱基对，导致叶绿素无法合成，从而使幼苗叶片发黄。该幼苗所发生的变异类型属于( )
A.基因突变
B.基因重组
C.染色体结构变异
D.染色体数目变异
4、某基因由于发生突变,导致转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,下列解释不合理的是( )
A.该基因最可能发生碱基对的替换
B.突变可能导致mRNA上的终止密码子提前出现
C.该突变导致转录时需要的核苷酸数目减少
D.该突变导致翻译时需要的氨基酸数目减少
5、癌细胞与正常细胞相比,与RNA和DNA合成有关的酶的活性显著增强,相应的核酸的分解速率明显降低。这与癌细胞所具有的哪种特征有关( )
A.能够无限增殖
B.细胞呈球形
C.细胞彼此间的黏着性减小
D.细胞呼吸以无氧呼吸为主
6、如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------
金戈铁骑 ( )
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
人教版高中生物必修2第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组习题(3)
第5章基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列关于基因突变的说法正确的是( )
A.如果显性基因A发生突变,只能产生等位基因a
B.通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌
C.基因突变都可以通过有性生殖传递给后代
D.基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的
解析基因突变具有不定向性;生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得;发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后代。
答案D
2.以下有关基因重组的叙述,正确的是( )
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
C.基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离
D.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
解析基因重组的发生与非同源染色体的自由组合和同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换有关;纯合子自交后代不出现性状分离;同卵双生个体基因型相同,其性状差异与环境条件或突变有关,与基因重组无关。
答案A
3.下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像,根据图像判定每个细胞发生的变异类型,正确的是( )
A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变
B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组
C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组
解析图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期,A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的,图中①②的变异只能是基因突变;③处于减数第二次分裂的后期,A与a的不同可能来自基因突变或交叉互换(基因重组)。
答案C
4.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能出现的后果是( )
A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D.翻译的蛋白质中,缺失部位之后的氨基酸序列发生变化
高中生物第5章第1节基因突变和基因重组练习题(含解析)必修2
林大教育连接资料 1 第1节 基因突变和基因重组
知识点一 基因突变
1.基因突变从根本上来说是改变了生物的 ( )
A.遗传密码 B.遗传信息
C.遗传性状 D.遗传规律
2.[2018·内蒙古月考] 基因发生了突变也不一定引起生物性状的改变,下列哪项支持该观点( )
A.密码子具有简并性
B.有的生物性状不受基因的控制
C.基因突变具有低频性
D.隐性纯合子中一个基因突变成显性基因
3.[2018·延安月考] 原核生物中某一基因的编码区起始端插入了1个碱基对。在插入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构的影响最小? ( )
A.置换单个碱基对
B.增加4个碱基对
C.缺失4个碱基对
D.缺失5个碱基对
4.[2018·莆田月考] 5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,在含有Bu的培养基上培养大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌。突变型大肠杆菌中的碱基数目不变,但(A+T)∶(G+C)的碱基比例略小于原大肠杆菌,这说明Bu诱发突变的机制是 ( )
A.阻止碱基正常配对
B.断裂DNA链中糖与磷酸基之间的化学键
C.诱发DNA链发生碱基种类替换
D.诱发DNA链发生碱基序列变化
5.下列有关基因突变的叙述,正确的是 ( )
A.生物随环境的改变而产生适应性的变异
B.由于细菌的数量多,繁殖周期短,因此其基因突变频率很高
C.自然状态下的突变是不定向的,而人工诱变是定向的
D.基因突变在自然界中广泛存在
知识点二 基因重组
6.[2018·娄底月考] 以下几种生物,其可遗传的变异既可以来自基因突变,又可以来自基因林大教育连接资料
2 重组的是 ( )
A.蓝细菌 B.噬菌体
C.烟草花叶病毒 D.豌豆
7.下列有关生物变异的说法,正确的是 ( )
A.基因重组可以产生多对等位基因
B.发生在生物体内的基因重组都能遗传给后代
C.基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型
高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组教学案新人教版必修第二册
第1节 基因突变和基因重组
学
习 目 标 核
心 素 养
1.结合实例，分析基因突变的原因。(重、难点)
2.概述基因突变的概念、类型、特点和意义。(重点)
3.概述细胞癌变的原因和癌细胞的主要特征。
4.解释基因重组的实质、类型和意义。(难点) 1.阐明基因突变导致遗传物质的改变，可能引起生物性状的改变。
2.结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型。
3.举例说明基因突变和基因重组在育种，人类遗传等方面的应用。
一、基因突变
1．基因突变的实例和概念
(1)镰刀型细胞贫血症的病因
①图解：
③结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。
(3)基因突变的遗传特点
①发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。
②发生在体细胞中，一般不能遗传，但可以通过无性繁殖遗传。
2．细胞的癌变
(1)原因：存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。其中：
①原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这种基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过高，可能引起细胞癌变。
②抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这种基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，可能引起细胞癌变。
(2)癌细胞的特征
3．基因突变的原因[连线]
(1)诱发产生
(2)自发产生：由于DNA复制偶尔发生差错等原因自发产生。
4．基因突变的意义
(1)产生新基因的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)为生物的进化提供丰富的原材料。
二、基因重组
1．概念
在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，称为基因重组。
2．类型
类型 图示 发生的时期 发生的范围
自由
组合型 减数分
裂Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因
交叉
互换型 减数分
裂Ⅰ前期 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换
3．意义
(1)生物变异的来源之一；
(2)对生物的进化有重要意义。
2020人教版高中生物必修二学练测练习：第5章基因突变及其他变异 第1节(Word版含解析)
第5章 第1节 基因突变和基因重组
一、选择题
1．关于基因突变的叙述正确的是( )
A．基因突变只发生在有丝分裂间期DNA复制过程中
B．基因突变会引起基因所携带的遗传信息的改变
C．基因碱基对的缺失、增添、替换方式中对性状影响较小的通常是增添
D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，能为进化提供原材料
解析：选B 基因突变主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期DNA复制过程中；基因突变会导致遗传信息的改变；基因碱基对的替换对性状的影响通常较小；基因突变是不定向的，与环境之间没有必然的因果关系。
2．人类血管性假血友病基因位于X染色体上，长度为180 kb。目前已经发现该病有20多种类型，这表明基因突变具有( )
A．不定向性 B．可逆性
C．随机性 D．重复性
解析：选A 由题意可知，X染色体上控制人类血管性假血友病的基因有20多种类型，说明由于基因突变的不定向性，该位点上的基因产生了多个等位基因。
3．果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，其结果最可能是( )
A．变成其等位基因
B．DNA分子内部的碱基配对方式改变
C．此染色体的结构发生改变
D．此染色体上基因的数目和排列顺序改变
解析：选A DNA分子中发生碱基对(脱氧核苷酸对)的替换、增添和缺失引起的基因结构的改变叫基因突变，可产生原基因的等位基因；DNA分子内部的碱基配对方式不变，A与T配对，C与G配对；基因突变改变的是基因结构，不会改变染色体的结构；基因突变不会改变染色体上基因的数目和排列顺序。
4．央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射，辐
射对人体危害很大，可能导致基因突变。下列相关叙述正确的是( )
A．碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的
B．环境所引发的变异可能为可遗传变异
C．辐射能导致人体遗传物质发生定向改变
D．基因突变可能造成某个基因的缺失
解析：选B 导致基因突变的因素有很多，如物理因素、化学因素等；环境所引发的变异，若导致遗传物质发生改变，则为可遗传变异；辐射导致的基因突变是不定向的；基因突变是碱基对的增添、缺失或替换，并非基因的缺失。
第5章第1节基因突变和基因重组学案
抚宁五中2012—2013学年高一生物必修二学案 班级： 姓名：
1 第5章第1节基因突变和基因重组
学习目标
1、举例说明基因突变的特点和原因
2、举例说出基因重组
3、说出基因突变和基因重组的意义
学习重难点：基因突变的概念及特点。基因突变和基因重组的意义
自主学习:
生物变异的类型：可遗传的变异和不可遗传的变异。
可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；
可遗传的变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。
不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。
一、基因突变 基因突变的实例:镰刀形细胞贫血症
1、镰刀型细胞贫血症病因分析: 血红蛋白部分氨基酸顺序:
正常: 缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－赖氨酸
异常: 缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸
思考与讨论：
正常和异常血红蛋白有何区别？
氨基酸是由什么决定的？
信使RNA上的密码子的碱基又由什么决定？
①图解 蛋白质 正常 异常
↑ ↑
氨基酸 （ ） （ ）
mRNA G A G A
DNA C T T C T
②说明：该症状出现的直接原因是___________ 该症状出现的根本原因是___________
2、DNA的碱基对还有可能发生什么变化
总结：
基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的_________________而引起的___________ 叫基因突变。